贝叶斯认识论
1.贝叶斯认识论教程 2.一点数学形式主义 3.同步规范(I):一致性要求 4.共时范数(二):先验问题 5.关于慢性病常模的问题 6.理想化问题 7.收场:贝叶斯主义的扩张领域 参考文献 学术工具 其他互联网资源 相关条目
1.贝叶斯认识论教程
1.1案例研究
示例(Eddington的观察)。 爱因斯坦的广义相对论认为光可以 被太阳等大质量物体偏转。 这种物理效应, 爱因斯坦在1911年的一篇论文中预言,这是在太阳活动期间观测到的 1919年5月29日的日食,地点选自爱丁顿 两次探险。 这个结果让物理界感到惊讶 被认为是对爱因斯坦理论的重要确认。
假设-演绎原则 确认。 假设一位科学家正在测试一个假设 H(H) 她从中推断出一个经验结果 E类 、和 做一个实验,不确定 E类 是真的。 它转动了 她得到了 E类 作为新证据 实验。 那么她应该对 H(H) . 此外,证据越令人惊讶 E类 是,越高 信任 H(H) 应该提出。
1.2两个核心规范
( 非负性 )分配给的凭据 考虑中的可能性是非负实数。 ( 相加到一 )分配给的凭据 考虑中的可能性总和为1。 ( 可加性 )分配给 正在考虑的命题等于可信度之和 赋予该命题中的可能性。
( 归零 )对于每种不兼容的可能性 有证据 E类 ,将其可信度降至零。 ( 重新缩放 )兼容的可能性 有证据 E类 ,通过一个共同因素将其信用重新调整为 使它们的总和为1。 ( 正在重置 )现在有了新的信任 在个人可能性上进行分配,在 命题根据概率论中的可加性规则。
1.3应用
1.4贝叶斯分类:一致性需要什么?
1.5贝叶斯分裂:先验问题
示例(枚举归纳法)。 一天后 在野外研究中,我们观察到100只黑乌鸦没有 反例。 所以新获得的证据是 E类 =“我们 观察到一百只乌鸦,它们都是黑色的”。 我们 对这个假设感兴趣 H(H) =“下一只乌鸦 将被观察到为黑色”。
1.6一个尝试性的基础:荷兰书论点
信用投注桥原理(玩具 版本)。 如果一个人相信一个提议 一 是 等于实数 一 ,那么购买是可以接受的 下注“如果 一 “是真的” \(100美元)(价格更低)。
购买“如果 一 在\(\$75\)时为true。 在\(\$30\)购买“如果\(\neg A\)为真,则赢得$100”。
前提1。 你应该遵循这样那样的信用设置 桥接原则(或者,由于信任的性质,您可以这样做 必要时)。 前提2。 如果你这样做了,如果你的信任违反了约束 C类 ,那么可以证明你容易受到荷兰书的影响。 前提3。 但你不应该这么容易受影响。 结论。 所以你的信任应该满足约束 C类 .
1.7替代基础
1.8反对条件化
示例(汞)。 现在是1915年。 爱因斯坦已经 刚刚发展出一种新理论,广义相对论。 他评估新的 关于一些已知至少一段时间的旧数据的理论 五十年:水星的异常前进速度 近日点(水星轨道上 距离太阳最近)。 经过一些推导和计算,爱因斯坦 很快意识到他的新理论需要关于 水星近日点的推进,而牛顿理论确实如此 没有。 现在,爱因斯坦增加了他的新理论的可信度,并且 确实如此。
贝叶斯确认理论(一个简单的 版本)。 证据 E类 证实假说 H(H) 对于 当且仅当她当时相信 H(H) 如果她有条件的话就会被抚养 E类 (无论她是否真的那样做了)。
1.9关于理想化的异议
( 清晰度 )概率论要求 一个人对一个命题的信任是非常尖锐的,就像 一个单独的实数,精确到可能无限多 数字。 ( 完美贴合 )概率论要求 一个人的信任很好地契合在一起; 例如,一些信任 求和必须精确到1,不多也不少-完美 适合。 条件化原则也要求完美匹配 在三件事中:前信任、后信任和新信任 证据。 ( 逻辑全能科学 )概率通常是 被认为要求 逻辑上无所不知 ,具有 每个逻辑真理中的信任为1,每个逻辑真理的信任为0 虚假。
1.10非巴耶斯人的担忧或鼓励
2.一点数学形式主义
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定义(概率度量)。 信任 函数\(\Cr(\wcdot)\)被称为 概率的 ,还 称为 概率测度 ,如果它是实值函数 定义在命题的代数({\cal A})上,并满足 概率的三个公理: ( 非负性 )\(\Cr(A)\ge 0\)每 \(校准A\)中的(A\)。 ( 规范化 )\(\铬(\欧米茄)=1\)。 ( 有限可加性 )\(Cr(A\杯B)=\Cr(A)+ \任何两个不相容命题(即不相交集)的Cr(B) \(校准A\)中的(A\)和(B\)。
概率(标准版)。 一个的 每次信任的分配都应该是概率 措施。
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定义(条件化)。 假设 \(\Cr(E)\neq 0)。 表示一个(新的)信任函数\(\Cr'(\wcdot)\) 从(旧)信任函数\(\Cr(\wcdot)\)中获得 条件化 关于\(E\)如果,对于{\cal中的每个\(X\ A} \), \[\Cr'(X)=\frac{\Cr(X\cap E)}{\铬(E)}。\]
条件化原则(标准 版本)。 一个人的信任应该在并且只有在 对收到的新证据提出条件。
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贝叶斯定理(最简单版本)。 假设 (Cr)是概率的,并将非零信任分配给(H) 和(E),以及比率公式 持有。 [ 三 ] 然后我们有: \[ \Cr(H\mid E)=\frac{\Cr(E\mid H)\cdot\Cr。 \]
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贝叶斯定理(有限版)。 假设 此外,假设(H_1,\ldots,H_N)是相互排斥的 数量有限,并且每个都分配了一个非零信任 它们的析取由\(\Cr\)指定为凭证1。 然后我们有: \[ \Cr(H_i\mid E)=\frac{\Cr(E\mid H_i)\cdot\Cr。 \]
3.同步规范(I):一致性要求
3.1概率论版本
概率(标准版)。 一个的 在这个意义上,信任的分配应该是概率的:它是 概率度量。
概率(扩展版本)。 一个人的信任分配应该是概率性的 在这个意义上是可扩展的:要么它已经是一个概率度量, 或者可以通过分配新的 在不改变现有命题的情况下,相信更多命题 信任。
3.2可数可加性
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可数可加性。 无论如何,应该是这样 命题\(A_1,\)\(A_2,\)…,\(A_n,\ 相互排斥,如果一个人对这些命题和 他们的析取\(\bigcup_{n=1}^{\infty}A_n\),然后是一个 信任函数\(\Cr\)满足以下公式: \[\Cr\left(\bigcup_{n=1}^{\infty}A_n\right)=\sum_{n=1}^{\ infty{\Cr\ left(A_n\ right).\]
示例(无限彩票)。 有一个集市 彩票数量无限的彩票。 因为这是公平的,所以 只有一张中奖彩票,而且所有彩票的可能性都是一样的 赢得比赛。 对于所有这些都是理所当然的代理人(即 可信度),她在命题(A_n)中的可信度应该是什么 这个 n个 -这张票会赢吗?
3.3规律性
规律性。 如果一个人有一个 在逻辑一致的命题中,它比 0
示例(硬币)。 代理人对 偏差 一个特定的复合物-客观的、物理的机会 让那枚硬币在投掷时头朝下。 此代理的信任 是 均匀分布 关于 硬币。 这意味着她相信“这种偏见在 interval \([a,b]\)”等于间隔的长度, \(b-a\),前提是间隔嵌套在\([0,1]\)中。 现在 想想“硬币是公平的”,这意味着偏见 等于0.5,即偏差在平凡区间内 \([0.5, 0.5]\). 所以“硬币是公平的”被赋予了可信度 \(0.5-0.5),等于0,违反规则。
比较规律。 应该是这样, 只要有人判断 偶然命题和逻辑谬误,前者被视为 比后者更有可能。
3.4条件凭据规范
示例(硬币,续)。 条件为 “硬币是公平的”,代理人对 “下次硬币会正面落下 抛出”——这是理所当然的。但这位经纪人指定了一个 零 条件命题的可信度,“ 硬币是公平的”,就像之前的硬币案例一样。
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概率(条件版本)。 应该是这样的 指定条件凭据 \mid\wcdot)是代数上的Popper-Rényi函数 \命题的({\cal A}\),即满足 以下公理: ( 概率 )对于任何逻辑一致的 命题\(A\在{\cal A}\中)保持固定,\(\Cr(\wcdot\mid A)\)为 带(Cr(a\mid a)的\({\cal a}\)的概率测度= 1\). -
( 乘法 )对于任何命题\(A\), \({\cal A}\)中的(B\)和\(C\),使得\(B\cap C\)在逻辑上是 一致, \[\Cr(A\cap B\mid C)=\Cr
这些命题(B_1、B_2、ldots)越来越多 特定的(即,\(B_i\supset B_{i+1}\), 他们共同说出(B)所说的话(即 B_i=B\))。
3.5机会回报原则
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主要原理/直接推论 原则。 让(Cr)成为某人的优先权,即信任 调查开始时的作业。 设\(E\)为 在某个未来会发生这样或那样的事情 时间。 设(A)是一个包含(Ch(E)=c)的命题 表示(E)实现的机会等于(c)。 那么一个人的先验(Cr)应该是这样的= c),如果(A)是一个“普通”命题 在逻辑上等价于\(\Ch(E)=c\)与 “可接受”命题。
3.6反思和其他抗辩原则
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反射原理。 某人对…的信任 命题(a)中的任意时间(t1),条件是 一个人未来在(t2) in(A\)将等于\(x\),应等于\(x\); 或put 象征性地: \[\Cr_{t_1}(A\mid\Cr_{t_2}(A)=x)=x 更一般地说,应该是这样 \[\Cr_{t_1}(A\mid\Cr_{t_2}(A)\in[x,x'])\in[x,x']
示例(晚餐)。 今天是1989年3月15日。 有人很有信心,她现在正餐吃意大利面。 她也很有信心,在1990年3月15日(整整一年) 从今天开始),她会完全忘记她要做什么 现在吃晚饭。
4.共时范数(二):先验问题
4.1主观贝叶斯主义
4.2客观贝叶斯主义
示例(六面模具)。 假设有 一个六面对称的立方体模具,我们将 扔了它。假设我们对这个骰子没有其他想法。 现在,我们应该相信什么,死亡会到来6?
冷漠原则。 一 人在任何两个命题中的可信度应该相等,如果 她的全部证据都不支持这一点 证据对称性 版本),或者如果她没有足够的 一个比另一个更有可信度的原因( 理由不充分 版本)。
示例(正方形)。 假设有一个 正方形,我们确信它的边长在1到 4厘米。 进一步假设我们对此没有其他想法 正方形。 现在,我们应该有多自信广场有一面 长度在1-2厘米之间?
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示例(两个Urn) 。假设有两个 骨灰盒, 一 和 b条 .Urn(Urn) 一 包含10个球。 确切地 其中一半是白色的; 另一半是黑色的。 乌恩 b条 包含 10个球,每个都是黑白的,但我们不知道 关于黑白比例。 那两个瓮都摇晃得很好。 一 球将从每个球中抽出。 我们应该相信什么 遵循以下主张? ( 一 )骨灰盒里的球 一 是白色的。 ( B类 )骨灰盒里的球 b条 是白色的。
4.3前瞻贝叶斯主义
第一步(提前思考) .制定规范 约束 C类 关于某些可能的未来的后验概率 获得了哪些新证据。 第二步(反向求解) .需要 在新证据条件化后 后部必须满足 C类 .
解释主义贝叶斯主义(初步 版本)。 一个人的先验应该是这样的 正在考虑的证据主体,一个解释 证据越明显,后缘越高。
自我矫正主义贝叶斯主义(初步 版本)。 如果可能的话,一个人的优先权应该至少 在每个可能的状态下 考虑中的世界:一个人对真实的后天信任 考虑中的假设最终会变高并保持不变 因此,如果证据无限期累积。
4.4与独特性辩论的联系
规范问题。 正确的是什么 我们可以阐明的规范来管理先前的信任?
独特性问题。 每个给定 可能的证据,是否有一个允许的证据 赋值或强词夺理状态(无论我们是否能够明确表达规范 挑出那个州)?
5.关于慢性病常模的问题
5.1旧证据
示例(汞)。 现在是1915年。 爱因斯坦已经 刚刚发展出一种新理论,广义相对论。 他评估新的 关于一些已知至少一段时间的旧数据的理论 五十年:水星的异常前进速度 近日点(水星轨道上 距离太阳最近)。 经过一些推导和计算,爱因斯坦 很快意识到他的新理论需要关于 水星近日点的推进,而牛顿理论确实如此 没有。 现在,爱因斯坦增加了他的新理论的可信度,并且 确实如此。
\((E_\textrm{logical})\)新理论,以及这样的和 这样的辅助假设在逻辑上意味着某某 证据。
5.2新理论
示例(物理学生)。 物理系学生 刚刚开始研究爱因斯坦的广义相对论。 像大多数物理学生一样,她首先了解的是 即使在听到理论本身的任何细节之前,理论也是 如上所述的逻辑事实(E_\textrm{logical})。 之后 了解到这一点,这个学生形成了一个 最初的 凭据1 in \(E_\textrm{logical}\),并在新的, 爱因斯坦理论。 她也降低了对古老的牛顿主义的信任 理论。
条件化原则(计划/规则 版本) 应该是这样的,如果一个人有一个计划(或遵循 规则),用于在学习的情况下改变可信度 E类 ,然后 计划(或规则)是有条件的 E类 .
广义条件化原理 (考虑可能性版本) .应该是这样,如果两个 可能性正在更早的时间考虑中,并且仍然如此 稍后,他们的信用比率将在这些 两次。
5.3不确定学习
示例(Mudrunner)。 赌徒非常 确信一种名为Mudrunner的赛马 在泥泞的球场上表现特别好。 看极多云 天空立即影响了这个赌徒的观点: 增加了她对这个命题的信任 球场将会变得更加泥泞 没有 到达 确定性。 然后这个赌徒提高了她对这个假设的可信度 \((\textsf{win})\)Mudrunner将赢得比赛,但一无所获 变得完全确定。 (杰弗里1965年[1983:第11.3节])
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Jeffrey条件化原理(简化 版本)。 应该是这样,如果直接的经验影响 一个人的信任导致了 E类 上升到 实数 e(电子) (可能小于1),则为1 凭证更改如下: 对于内部的可能性 E类 ,重新销售他们的信用 向上乘以一个公因数,使其总和为 e(电子) ; 对于 外部可能性 E类 ,将其信用向下调整 公因数,使其和为(1-e)(遵守规则 Sum-to-One)。 重置每个命题的可信度 H(H) 通过将 内部可能性中的新信任 H(H) (遵守规则 相加性)。
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示例(红果冻豆)。 具有优先权的代理人 \(\Cr_\textrm{old})看了看果冻豆。 红色的 果冻豆的出现对这件事只有一个直接的影响 代理人的可信度:命题中增加的可信度 那个 \((\textsf{红色})\) 有一个红色的果冻豆。
然后这个代理有一个后置的\(\Cr_\textrm{new}\)。 如果 该代理后来了解到 \((\textsf{棘手})\) 灯光很复杂,
她对果冻豆发红的信任度会下降。 所以, (\(a \)) \(\Cr_\textrm{new}(\textsf{red}\mid\textsf{deplical})< \Cr_\textrm{new}(\textsf{red})。
但是,如果我们学会了巧妙的照明 之前 看看果冻豆,它不会改变人们对它的信任 果冻豆的红色; 即: (\(b\)) \(\Cr_\textrm{old}(\textsf{red}\mid\textsf{deplical})= \Cr_\textrm{旧}(\textsf{红})
5.4内存丢失
示例(晚餐)。 3月15日下午6:30, 1989年,比尔确信他晚餐吃的是意大利面 晚上。 但到了明年3月15日,比尔已经完全忘记了 他一年前晚餐吃的东西。
示例(香格里拉)。 一个旅行者到达了 在通往香格里拉的岔路口。守护者将向 确定她的路线。 如果它出现在头上,她会沿着这条路走 并始终正确地记住这一点。 如果不是这样 她将带着她的记忆在海边旅行 到达香格里拉后进行了更改,以便她会错误地记住 在山边的小路上行走。 所以,不管怎样,只要一次 旅行者会记得香格里拉曾走过 山。 监护人向 旅行者,他坚信这些话。 事实证明 硬币正面朝上。 所以旅行者沿着 山和有信心,她这样做。 但一旦她到达 香格里拉回忆起监护人的话,那份信任 突然从1降到0.5。
广义条件化原理 (确定性版本)。 应该是这样,如果考虑到两个 每一种可能性都需要在更早的时候确定 并在以后继续这样做,那么他们的信任率是 保存了这两次。
5.5自我定位凭证
示例(Writer)。 在\(t1\)是中午 星期三,一位作家坐在办公室里完成 给出版商的手稿,截止日期为次日末, 确定她只剩下三节课了。 然后,在 \(t2),她注意到外面天黑了事实上,她输了 因为工作太努力而产生的时间感,而她现在只能确定 星期三晚上或星期四早上。 她 还注意到,自中午以来,她只完成了一节。 所以作者对自己说:“现在,我还有两个 部分”。 这是她改变的新证据 信任。
\((A)\) 作者周三还有两部分要写 傍晚。
\((B)\) 作者在周四早上还有两个部分要写 早晨。
示例(睡美人)。 睡美人 参加一项实验。 她肯定会的 服用安眠药会导致有限的健忘症。 她肯定知道 当她睡着后,一枚硬币就会被抛出去。 如果它着陆 她将在周一被唤醒,并问道:“多么自信 你是硬币落在头上吗?”。 她不会被通知 今天是哪一天。如果硬币落在尾巴上,她会被两个都吵醒 周一和周二,每次都问同样的问题。 这个 健忘症效应旨在确保,如果周二醒来,她 不会记得周一被叫醒。 睡美人无所不知 这是肯定的。
\((A)\) 头,今天是星期一。
\((B)\) 今天是星期一。
\((C)\) 尾巴,现在是星期二。
5.6无运动学的贝叶斯主义
6.理想化问题
6.1消除和理解
一些简化的、理想化的整体模型(例如块 在真空中的无摩擦、完全平坦的平面上滑动); 逐步取消上述功能(例如添加更多和 关于摩擦的更现实的考虑); 为什么要这样做 而不是另一个来改进更简单的模型。
强规范化。 代理人应指定 相信每一个逻辑真理。
弱规范化。 应该是这样,如果 agent在逻辑真理中有一个可信度,该可信度等于 1
非常弱的归一化。 应该是这样, 如果代理具有逻辑真理的可信度,则该可信度为 仅以包含1的间隔为界。
6.2为理想而奋斗
(i) 我们现在应该发动一场战争。
(ii)不应该有战争。
概率论(应该是版本)。 它 应该是 一个人的信任与 概率方法。
6.3通过理想化实现的应用
7.收场:贝叶斯主义的扩张领域
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怀疑的挑战 :以传统为中心 认识论是如何解决某些怀疑论者的问题 挑战。 笛卡尔怀疑论者认为我们在 相信我们不是大桶里的大脑。 Huemer(2016)和Shogenji (2018)各自提出了一个贝叶斯论证来反对这种多样的 怀疑论。 还有一位持这种观点的磁黄山怀疑论者 由于回归问题,没有任何信仰是合理的 正当性:一旦一种信仰被证明是有理由的,那就是理由 也需要理由,这将导致倒退。 安 试图回答这个怀疑论者很快就会导致一个困难的选择 在三个立场中:第一,基础主义(大致上,即 回归可以停止); 第二,连贯性(大致来说是 允许理由回归为循环); 和 第三,无限性(大致来说,允许 延期理由 无限大 ). 针对这个问题 贝叶斯学者做出了一些贡献。 例如,怀特(2006) 针对一个有影响力的 基础主义,随后是威瑟森(2007)的回复; 更多信息, 看见 形式认识论条目第3.2节 . Klein&Warfield(1994)提出了一个概率论据 连贯主义,引发了一场由许多贝叶斯主义者参与的辩论; 对于 更多信息,请参阅 连贯主义认知正当化理论条目第7节 . Peijnenburg(2007)通过开发贝叶斯来为不定式辩护 关于笛卡尔和皮尔逊怀疑论的更多信息 视图,请参阅上的条目 怀疑论 . -
知识理论与合理信念 : 传统认识论者赞扬知识 莫斯(2013, 2018年)发展了贝叶斯对等物:她认为信任可以 也是类似知识的,贝叶斯学者可以研究的属性。 传统认识论也有许多相互竞争的观点 以及他们的贝叶斯可能性 Dunn(2015年)和Tang(2016年)研究了对应项。 对于 更多关于此类贝叶斯同行前景的信息,请参见Hájek 和Lin(2017)。 -
科学现实主义/反现实主义之争 : 科学哲学中最经典的争论之一是 在科学实在论和反实在论之间。 科学现实主义者 认为科学追求理论在字面上或至少是真实的 大约,而反现实主义者否认了这一点。 一个早期 范·弗拉森对这场辩论的贡献(1989:第二部分) 反对最佳解释推理的贝叶斯论证(IBE), 科学现实主义者经常用它来捍卫自己的观点。 一些 贝叶斯主义者加入了这场争论,并试图拯救IBE; 看见 第3.1节和第4节 绑架 . 科学实在论的另一个有影响力的辩护是 所谓的 非歧视性论点 (此论点大致如下 如下:科学现实主义是正确的,因为它是唯一的 没有使科学的成功成为 奇迹。) Howson(2000:ch.3)和Magnus&Callender(2004) 坚持认为,这种不道德的论点是一种谬误 从贝叶斯的角度来看,变得突出。 作为回应,斯普伦格& 哈特曼(2019:ch.5)认为贝叶斯认识论使 可能是一个更好的科学非种族论据版本 现实主义。 一种反现实主义的观点是工具主义,它说 科学只需要追求对制造有用的理论 可观察到的预测。 Vassend(即将发表)认为 条件化可以以既满足 科学现实主义者和工具主义者——无论 科学应该利用证据来帮助我们追求真理或 有用性。 -
常见问题 :常客关于 统计推断设计推断程序, 比如,测试一个有效的假设,在一组假设中确定真相 竞争性假设,或对某些 量。 他们想要设计程序来推断 可靠地 -目标和实际机会都很低 犯错误。 这些担忧已纳入贝叶斯 统计,导致一些频率学家的贝叶斯对应 账户。 事实上,这些结果已经出现在标准中 贝叶斯统计教材,如 Gelman等人(2014年:第4.4节和第6章)。 频率师之间的界线 贝叶斯统计数据变得模糊。
参考文献
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